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關鍵詞 應用型本科院校 卓越計劃 大學物理 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.01.044
Investigation of College Physics Teaching Reforming of Application
-oriented Colleges Based on Excellence Program
YONG Yongliang, LI Xiaohong, CHEN Qingdong
(College of Physics and Engineering, He'nan University of Science and Technology, Luoyang, He'nan 471023)
Abstract College physics is a major fundamental course for the students of the science and engineering in universities and colleges. According to the objectives in talent cultivation of application-oriented colleges, we have innovated the teaching content and teaching methods of college physics based on excellence program.
Key words application-oriented colleges; excellence program; college physics; teaching reform
教育部“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是國家教育改革和發展的重大改革項目,是我國高等工程教育改革,促進高等工程教育質量全面提升的重要舉措。①旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務,對促進高等教育面向社會需求培養人才,全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。②當前應用型本科院校無論在發展的外部環境還是內部條件方面都面臨挑戰,在高等學校發展序列中處于“中間地帶”,前面有老牌的、強勢的研究型大學,后面有各類高職院校,應用型本科院校必須建立具有自身特色的培養目標和模式, 才是多數新建本科院校的合理選擇并符合社會和經濟發展的需要。③而各個本科課程只有進行必要的改革,才能適應應用型本科院校的發展。
大學物理是面向高等院校理工農醫各專業的一門公共基礎課,擔負著提高學生科學文化素質和培養學生數理思想的重任。該課程涉及面廣、知識涵蓋范圍大對于各專業來說,后續的專業課都要應用本課程引入的基本概念、基本理論和基本方法。更重要的是還關系到培養學生觀察問題、分析問題和解決問題等方面具有其他課程所不能替代的作用。應用型本科院校在“卓越計劃”的大背景下如何在教學理念、教學內容、教學方法和教學方式上對大學物理這門課程進行建設和改革,如何拓展和完善教學素材和教學資源,是值得認真思考和積極探索的問題。④經過近幾年的教學實踐,對基于“卓越計劃”的大學物理教學進行了改革和探索
1合理優化教學內容
1.1針對不同專業,精選教學內容
卓越計劃目的在于培養學生的創新能力強以及適應經濟社會發展的需要,大學物理這門課程內容繁多,知識面寬廣,以至于很多學生覺得大學物理的很多內容對他們后續專業課的學習,以后的考研或者工作幫助都不是很大,使得學生將學學物理看成是一種拿學分的沒有必要的課程。另一方面,大學物理的部分內容對不同專業的學生幫助很大,學生也很愿意學,但是由于學時的限制,不能過多的介紹,使得學生覺得意猶未盡,沒有學到更多對自己有幫助的內容。這樣一來,學生學學物理的興趣不高,學習效果令人擔憂。事實上,大學物理的部分內容對于不同專業學生的后續學習而言的確作用不是很大。例如,近代物理中的狹義相對論和量子力學的內容對于車輛工程類專業的學生而言,幫助就相對很小,教師在講臺上滔滔不絕,學生在下面也只是聽個“稀罕”,聽得無奈。相反,力學部分中的剛體力學對于他們相當重要,他們也愿意花時間、花精力去學習,但是根據傳統的教學要求,這部分課時少得可憐,只能淺嘗輒止地介紹相關的概念,具體的定軸轉動和角動量守恒在機械設計中的應用等內容只是稍微提一下。因此,根據不同專業的學生,在有限的學時內,要適當調整教學內容。例如,材料類專業可以增加熱學和近代物理中的納米材料方面的知識等,相對減少近代物理中早期量子論的相關內容。但是,在針對不同專業調整教學內容的同時,要注重物理知識的系統性,有些內容不是不講,而是點到為止。
1.2針對不同專業,對教學內容模塊化處理
上面提到,根據學生的專業情況,適當調整教學內容。對于學生幫助大的要多講,深講,而用處不大的,為了知識的系統性也要點到為止。此時,可以將教學內容進行模塊化處理。⑤也就是根據物理知識的內在聯系,將內容分成若干模塊,這樣將有利于知識的系統性、針對性和靈活性。特別是,那些學生專業不是很重要的物理知識,進行模塊化處理后,利用較少的學時,以作報告或者講座的形式呈現給學生,使得學生更容易地接受這些內容。例如,自動化等專業的學生,沒有必要對熱學部分掌握較深,因此這部分內容可以做成幾個報告,告訴學生們熱學的研究內容,研究方法,以及研究成果等即可,從而使學生接受的物理知識體系還是完整的,又做到了有的放矢。
1.3整合教學內容,補充現代科技理論
傳統的大學物理教學體系主要以力、熱、光、電磁和近代物理的內容為主,而與當前社會實踐緊密相關的現代物理所占比重太小,尤其是物理知識在工程技術等中的應用。因此,適當補充現代物理勢在必行。例如,傳統的光學部分主要介紹幾何光學和波動光學(光的干涉,衍射和偏振),因此補充部分信息光學的內容,對學生理解光學的系統性和現實生活中的光學應用大有益處。比如,在傳統的波動光學之后講解有關激光和光纖的相關知識。在熱力學內容之后添加部分信息熵的內容。量子力學基礎上介紹部分能帶理論以及納米材料、超導材料的應用,這些都將有助于提高學生學習物理的興趣。
2多種教學方法相結合
“卓越計劃”背景下的應用型本科院校,要求通過大學物理這門課,不僅學到必要的物理知識,更重要的是學會提出問題、分析問題和解決問題的能力。因此,教師在講課的過程中就要潛移默化地將這些能力帶入課堂,引導培養學生的分析問題和解決問題的能力,探索精神和創新意識。另一方面,大學物理這門課程的教學學時一再壓縮,課堂時間就顯得尤為珍貴。為此,就要改進傳統的教學方法,嘗試新的教學方法,以期達到上述目標。
2.1 加大多媒體的數字化演示
大學物理是一門實驗科學,其中很多定理、定律等內容都是在實驗的基礎上總結得到的,因此教師在講解過程中,為了培養學生的思維能力,不可避免地要談到實驗如何進行的,如何得到規律的等等。依靠傳統的板書,這一點很難讓學生一目了然。因此,講課過程中要加強多媒體的數字化演示,包括演示實驗的內容、原理、相關背景等,從而再現某一個規律發現的過程,提煉的過程等,使學生能夠清晰了解規律的現象和原理,同時也培養和提高了學生的觀察能力、理解能力和思維能力。這樣一來,對于培養應用型的卓越人才計劃,教師也就不必要在課堂上花費大量的時間用于定理、定律的推導,不但避免了乏味感,還激發學生思考問題的積極性。但是,需要注意的是,由于學生物理知識的缺失,很容易在觀看演示實驗過程中,只看皮毛,不去思考和探索。此時,教師在數字化演示過程中,要時時刻刻注意引導學生,增強演示的啟發性和創新性。教師要多提問題,多給學生思考,多與學生互動和交流。
2.2 啟發式教學和案例教學相結合
案例教學就是利用典型實例進行教學,使學生能通過對特殊的典型的實例進行分析,進一步理解和掌握教學中的概念和原理,并在此基礎上培養學生獨立分析和解決問題的教法。案例教學的過程中,要注重引入和提出某一類工程問題或者自然現象,讓學生討論問題的提法以及解決的方法,進而使學生鞏固已經學過的內容以及了解將要學習的內容等。例如,在光的偏振中介紹立體電影的原理和實現,課前提出問題,立體電影如何工作的,進而學習光的偏振。又或者在薄膜干涉中先提出問題:陽光下的肥皂泡,水面上的油膜,鴿子勃頸處的羽毛,貓眼石等等都會顯現出五顏六色的花紋,為什么?通過這些案例,啟發學生積極思考和討論。這樣有助于激發學生的興趣,發揮他們的主觀能動性和創造性,進而實現學生對課本內容的深刻理解。同時,也鍛煉了學生解決實際問題的能力,更重要的是培養了學生的思維能力。
3結語
綜上所述,為了使大學物理課程的教學滿足“卓越計劃”背景下應用型本科院校的人才培養要求,大學物理必須進行改革。通過教學內容的合理優化,不同教學方法的不斷改進和有機結合,不僅能有助于順利完成教學任務,更重要的是能培養學生的工程技術思維。
基金項目:河南科技大學創新團隊(2015XTD001)資助
注釋
① 汪泓.打造卓越工程師搖籃,培養應用型創新人才[J].中國大學教學,2010 (8):9-10.
② 宋佩維.卓越工程師創新能力培養的思路與途徑[J].中國電力教育,2011 (7):25-29.
③ 孫澤平.關于應用型本科院校人才培養改革的思考[J].中國高教研究,2011(4):55-57.
大學物理是高等院校面向理工類學生的一門重要的基礎課。本文根據應用型本科院校的人才培養目標,對基于“卓越計劃”的大學物理課程的教學內容和教學方法改革進行了探索。
關鍵詞
應用型本科院校;卓越計劃;大學物理;教學改革
教育部“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是國家教育改革和發展的重大改革項目,是我國高等工程教育改革,促進高等工程教育質量全面提升的重要舉措。①旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務,對促進高等教育面向社會需求培養人才,全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。②當前應用型本科院校無論在發展的外部環境還是內部條件方面都面臨挑戰,在高等學校發展序列中處于“中間地帶”,前面有老牌的、強勢的研究型大學,后面有各類高職院校,應用型本科院校必須建立具有自身特色的培養目標和模式,才是多數新建本科院校的合理選擇并符合社會和經濟發展的需要。③而各個本科課程只有進行必要的改革,才能適應應用型本科院校的發展。大學物理是面向高等院校理工農醫各專業的一門公共基礎課,擔負著提高學生科學文化素質和培養學生數理思想的重任。該課程涉及面廣、知識涵蓋范圍大對于各專業來說,后續的專業課都要應用本課程引入的基本概念、基本理論和基本方法。更重要的是還關系到培養學生觀察問題、分析問題和解決問題等方面具有其他課程所不能替代的作用。應用型本科院校在“卓越計劃”的大背景下如何在教學理念、教學內容、教學方法和教學方式上對大學物理這門課程進行建設和改革,如何拓展和完善教學素材和教學資源,是值得認真思考和積極探索的問題。④經過近幾年的教學實踐,對基于“卓越計劃”的大學物理教學進行了改革和探索
1合理優化教學內容
1.1針對不同專業,精選教學內容
卓越計劃目的在于培養學生的創新能力強以及適應經濟社會發展的需要,大學物理這門課程內容繁多,知識面寬廣,以至于很多學生覺得大學物理的很多內容對他們后續專業課的學習,以后的考研或者工作幫助都不是很大,使得學生將學學物理看成是一種拿學分的沒有必要的課程。另一方面,大學物理的部分內容對不同專業的學生幫助很大,學生也很愿意學,但是由于學時的限制,不能過多的介紹,使得學生覺得意猶未盡,沒有學到更多對自己有幫助的內容。這樣一來,學生學學物理的興趣不高,學習效果令人擔憂。事實上,大學物理的部分內容對于不同專業學生的后續學習而言的確作用不是很大。例如,近代物理中的狹義相對論和量子力學的內容對于車輛工程類專業的學生而言,幫助就相對很小,教師在講臺上滔滔不絕,學生在下面也只是聽個“稀罕”,聽得無奈。相反,力學部分中的剛體力學對于他們相當重要,他們也愿意花時間、花精力去學習,但是根據傳統的教學要求,這部分課時少得可憐,只能淺嘗輒止地介紹相關的概念,具體的定軸轉動和角動量守恒在機械設計中的應用等內容只是稍微提一下。因此,根據不同專業的學生,在有限的學時內,要適當調整教學內容。例如,材料類專業可以增加熱學和近代物理中的納米材料方面的知識等,相對減少近代物理中早期量子論的相關內容。但是,在針對不同專業調整教學內容的同時,要注重物理知識的系統性,有些內容不是不講,而是點到為止。
1.2針對不同專業,對教學內容模塊化處理
上面提到,根據學生的專業情況,適當調整教學內容。對于學生幫助大的要多講,深講,而用處不大的,為了知識的系統性也要點到為止。此時,可以將教學內容進行模塊化處理。⑤也就是根據物理知識的內在聯系,將內容分成若干模塊,這樣將有利于知識的系統性、針對性和靈活性。特別是,那些學生專業不是很重要的物理知識,進行模塊化處理后,利用較少的學時,以作報告或者講座的形式呈現給學生,使得學生更容易地接受這些內容。例如,自動化等專業的學生,沒有必要對熱學部分掌握較深,因此這部分內容可以做成幾個報告,告訴學生們熱學的研究內容,研究方法,以及研究成果等即可,從而使學生接受的物理知識體系還是完整的,又做到了有的放矢。
1.3整合教學內容,補充現代科技理論
傳統的大學物理教學體系主要以力、熱、光、電磁和近代物理的內容為主,而與當前社會實踐緊密相關的現代物理所占比重太小,尤其是物理知識在工程技術等中的應用。因此,適當補充現代物理勢在必行。例如,傳統的光學部分主要介紹幾何光學和波動光學(光的干涉,衍射和偏振),因此補充部分信息光學的內容,對學生理解光學的系統性和現實生活中的光學應用大有益處。比如,在傳統的波動光學之后講解有關激光和光纖的相關知識。在熱力學內容之后添加部分信息熵的內容。量子力學基礎上介紹部分能帶理論以及納米材料、超導材料的應用,這些都將有助于提高學生學習物理的興趣。
2多種教學方法相結合
“卓越計劃”背景下的應用型本科院校,要求通過大學物理這門課,不僅學到必要的物理知識,更重要的是學會提出問題、分析問題和解決問題的能力。因此,教師在講課的過程中就要潛移默化地將這些能力帶入課堂,引導培養學生的分析問題和解決問題的能力,探索精神和創新意識。另一方面,大學物理這門課程的教學學時一再壓縮,課堂時間就顯得尤為珍貴。為此,就要改進傳統的教學方法,嘗試新的教學方法,以期達到上述目標。
2.1加大多媒體的數字化演示
大學物理是一門實驗科學,其中很多定理、定律等內容都是在實驗的基礎上總結得到的,因此教師在講解過程中,為了培養學生的思維能力,不可避免地要談到實驗如何進行的,如何得到規律的等等。依靠傳統的板書,這一點很難讓學生一目了然。因此,講課過程中要加強多媒體的數字化演示,包括演示實驗的內容、原理、相關背景等,從而再現某一個規律發現的過程,提煉的過程等,使學生能夠清晰了解規律的現象和原理,同時也培養和提高了學生的觀察能力、理解能力和思維能力。這樣一來,對于培養應用型的卓越人才計劃,教師也就不必要在課堂上花費大量的時間用于定理、定律的推導,不但避免了乏味感,還激發學生思考問題的積極性。但是,需要注意的是,由于學生物理知識的缺失,很容易在觀看演示實驗過程中,只看皮毛,不去思考和探索。此時,教師在數字化演示過程中,要時時刻刻注意引導學生,增強演示的啟發性和創新性。教師要多提問題,多給學生思考,多與學生互動和交流。
2.2啟發式教學和案例教學相結合
案例教學就是利用典型實例進行教學,使學生能通過對特殊的典型的實例進行分析,進一步理解和掌握教學中的概念和原理,并在此基礎上培養學生獨立分析和解決問題的教法。案例教學的過程中,要注重引入和提出某一類工程問題或者自然現象,讓學生討論問題的提法以及解決的方法,進而使學生鞏固已經學過的內容以及了解將要學習的內容等。例如,在光的偏振中介紹立體電影的原理和實現,課前提出問題,立體電影如何工作的,進而學習光的偏振。又或者在薄膜干涉中先提出問題:陽光下的肥皂泡,水面上的油膜,鴿子勃頸處的羽毛,貓眼石等等都會顯現出五顏六色的花紋,為什么?通過這些案例,啟發學生積極思考和討論。這樣有助于激發學生的興趣,發揮他們的主觀能動性和創造性,進而實現學生對課本內容的深刻理解。同時,也鍛煉了學生解決實際問題的能力,更重要的是培養了學生的思維能力。
3結語
綜上所述,為了使大學物理課程的教學滿足“卓越計劃”背景下應用型本科院校的人才培養要求,大學物理必須進行改革。通過教學內容的合理優化,不同教學方法的不斷改進和有機結合,不僅能有助于順利完成教學任務,更重要的是能培養學生的工程技術思維。
作者:雍永亮 李小紅 陳慶東 單位:河南科技大學物理工程學院
基金項目:
河南科技大學創新團隊(2015XTD001)資助
注釋
①汪泓.打造卓越工程師搖籃,培養應用型創新人才[J].中國大學教學,2010(8):9-10.
②宋佩維.卓越工程師創新能力培養的思路與途徑[J].中國電力教育,2011(7):25-29.
③孫澤平.關于應用型本科院校人才培養改革的思考[J].中國高教研究,2011(4):55-57.
關鍵詞:物理學科;類比方法;邏輯思維
【中圖分類號】G424.1
1.什么是類比推理
類比推理,也稱"類比法",這是根據兩個對象某些屬性的相同,推出它們的其他屬性也可能相同的間接推理。也可以說類比推理是立足在已有知識的基礎上,為進一步認識事物的一種有效的試探性方法。例如荷蘭物理學家惠更斯曾運用類比推理,提出了光波的概念,思路如下:光和聲這兩類現象具有一系列相同的性質:直線傳播,有反射、折射和干擾的現象,而聲有波動的性質,他由此推出結論:"光可能有波動性質"。再如丹麥物理學家奧斯特由電生磁的發現震動了十九世紀初期的物理學界,一些勇于探索和創新的科學家不約而同地思考著這樣一個問題:既然電可以生磁,反過來,磁可不可以生成電呢?帶著這樣的思索信念,英國物理學家法拉第經多次實驗,終于實現了"轉磁為電",為人類打開了進入電氣化時代的大門。由此可見,類比推理的邏輯性質特點,決定了它同創造思維,科學假說、靈感緊密相連,它是一種重要的思想方法。
2.類比推理可以起到聯系新舊知識的紐帶作用
新舊知識的聯系,除了有遞進式的聯系外,還有平行擴展式的聯系,它比遞進式的關系更廣泛,認識這種橫向延展的聯系,類比是一個很好的方法。通過類比,無論異同,都可以借助于已知的熟悉對象達到對未知的生疏對象的某種理解和啟發,起到由此及彼,觸發聯想,的作用。類比雖不是邏輯論證,但可為新知識的闡述提供依托的支持,使學生對十分陌生的東西很快有"似曾相識"的感覺,從而獲得明晰的認識。
類比是多樣的,按研究對象的不同來區分有三種:1、局部性質的類比,通常是某些概念或概念的某些性質的類比,比如水位與電位,力與電動勢等等;2、整體間的類比,如平動與轉動規律的類比;3、體系之間的類比,如力學與電學規律的類比。
有些新規律是不可能直接從舊知識中直接導出的,但是可能存在著形式上或者性質上的某些類似,通過類比的誘導,可以建立橫向的平行聯系,使知識形成有機聯系的網絡,使認識得到強化,或者預示著新的規律。比如萬有引力定律和庫侖定律顯然是相互獨立的,在教學中將兩者類比,可以達到認識物質運動內在規律的同一。庫侖定律F=kQ1Q2/r2形似萬有引力定律F=Gm1m2/r2,在重力場∮G·dl=0,引出了重力勢能的概念:Ep=G·dl,以此可類比在靜電場∮E·dl=0,據此引進電勢概念:V=E·dl,從而,從能量角度揭示出靜電場的特有性質。
著名的薛定諤方程,奠定了量子力學大廈的基礎,也是用類比法得到的。薛定諤把光學與力學類比:幾何光學是波動光學的近似和簡化,若經典力學等同于幾何光學,則應該有一門波動力學等同波動光學,它將如波動光學可以解釋干涉和衍射一樣,用來解釋原子領域的物理過程。于是他經引入了波函數,把粒子在力場中的運動描繪成波動過程,建立了薛定諤方程。那么,有關這部分問題的導入,知識的講授即可采用上述類比推理的思路進行之。
類比推理是在新舊知識之間架起橋梁,是從主體通過向客體(認識對象)的道路,是培養學生研究和創造能力的一種方法。
3.類比方法可以起到增強對舊知識的記憶作用
在教學過程中,經常要對已學過的知識體系進行復習和總結,其目的在于鞏固和運用。通過概念、規律的相似性比較,相反性的對照,不僅可以使學生掌握知識的網絡,還可以弄清概念之間的細微差異,使紛紜復雜的知識系統化、條理化,便于記憶掌握之。例如將剛體繞定軸轉動的概念和規律,與質點力學中的有關概念和規律如剛體與質點、角速度與速度,轉動定律與牛頓第二定律等等進行類比是十分方便和有益的:
從上表中對照比較,很容易發現這些知識體系在形、性上的相似和相異,可加深印象,便于記憶。
對于不同體系的知識規律,同樣也可用類比法加以對照比較。例如可將在LC電路中發生的電磁振蕩過程與彈簧振子的簡諧振動過程進行類比,也是比較恰當的,可作以下的對應:
mv2(彈簧振子的動能)Li2(線圈中的磁場能)
kx2(彈簧振子的動能)q2/c(線圈中的磁場能)
我們很容易列出力學量與電學量的對應關系如下表:
力學量電學量
mL
vi
kl/c
xq
彈簧振子做簡諧振動時,系統的機械能守恒:
對LC振蕩電路而言也有類似的規律:
即在LC電路電磁振蕩過程中,磁場能與電場能相互轉化,但總能量守恒。
記住了力一電關系對應表,也就可以記住磁場能、電場能的表達式以及它們在LC電路電磁振蕩過程中能量轉化及守恒關系式。
需要指出的是類比法作為形式邏輯思維的一種方法,雖然有判斷推理作用,但是由于類比的客觀基礎限制了類比結論的可靠性,即同一性提供了類比的根據,而差異性限制了類比結論的可靠性,所以由類比提出的結論具有局限性或或然性,即是說類比不能代替結論分析和實驗研究,而且正是需要后者來檢驗和核實。
參考文獻
關鍵詞:大學物理;微信;課后輔導答疑
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
大學物理課程是高等學校面向理工科專業學生開設的一門必修公共課程,隨著教育的發展,傳統的大學物理教學模式已經不能很好地適應時代的要求。為更好地服務應用型人才培養目標,江蘇科技大學蘇州理工學院對大學物理課程教學進行改革,實施模塊化教學。
在教學過程中,采取傳統的教學手段和多媒體教學且結合網絡課程網站輔助的教學方式,但由于物理內容知識點較多且多媒體教學信息量大,而一些本科大三學生數理基礎薄弱,使得學生要在較短的時間里掌握較多的大學物理知識很困難,在這種情況下,選擇一個方便快捷的平臺,實現與學生點對點、點對面的文字、圖片、語音、視頻等多種方式的交流對學生進行課后答疑輔導,就顯得非常重要。
1.傳統答疑方式的意義與不足
傳統的面對面的答疑方式有以下兩種:一是學生在課間與課后提問,由教師解答;二是學生課后作業,由教師批注,糾正學生的學習錯誤。這種面對面的答疑方式,可以增強師生之間的交流互動,使教師能夠充分了解學生的學習情況。然而,這兩種方式也存在不足。例如課間答疑時間太短,教師只能回答學生提出的某個具體問題,而不能對其進行全面解釋,不能滿足學生需要;課后答疑,通常采取定時定點安排教師進行答疑的方式,空間時間約束性太強,而學生由于有多種因素影響如學生較靦腆而沒有去問,效果一般。
2.手機微信答疑的可行性及實用性
隨著智能手機的普及,學生的上網方式發生了很大改變,即從機房、寢室等的電腦固定上網轉變為在校園隨時隨地使用智能手機、平板電腦上互聯網的多種模式。在眾多聊天軟件中,微信是最受學生喜愛的一種。微信具有支持視頻、圖片、文字、語音、群聊等特點,利用微信搭建師生交流的新平臺成為可能。同時,大學校園里的免費WiFi網絡、移動通信WiFi網絡等,基本實現了免費或低成本的手機互聯網,更是成為搭建微信平臺的一大有利因素。因此,筆者就自己所教班級建立了相應的大學物理微信群,使得答疑變得方便快捷,拓展了答疑時間空間。班級里大多數學生都加入該群,在群里可以非常方便地討論物理問題。此外,我們會在群里轉發一些現代物理前沿或物理在工程技術上的應用例子或與教學內容相關的物理學史,從而激發學生學習興趣。該平臺給師生互動帶來的及時性是其他答疑平臺(如課程網站)所不能比擬的。手機微信答疑方式方便、實用,作為教學輔導工具成效顯著。
3.微信答疑對課堂教學的反饋促進作用
通過微信平臺答疑,可以方便統計學生反映的個性與共性問題。通過所提出的個性問題的數量與質量,可以了解學生對教學內容的關注程度,理解思考程度、主動學習程度。對于消極、被動學習的學生,可以在課堂上多加引導,促進其主動學習。對于共性問題,則需要教師高度重視,它是教學的重點與難點,教師應充分準備所需資料后,再在課堂上進行集中講解,確保學生掌握該知識點,實現答疑對課堂教學的反饋促進作用,提高教學質量。比如對于簡諧振動中利用旋轉矢量法確定振動初相位知識點,有相當多的學生通過平臺反映,不明白如何運用該方法進行求解。而如果沒有掌握該方法,將不能很好地求解機械波的波動方程,不利于對機械波的物理意義的理解,進而影響后階段對波動光學內容的學習。通過該平臺的反饋,我們及時對該知識點進行重點講解,使得學生較好地掌握該方法,方便后續內容教學。
4.總結
在大學物理教學過程中,采用面對面的答疑和微信平臺答疑兩種方式,能有效地促進學生的學習,提高教學質量。當然,利用網絡信息技術搭建平臺進行答疑,除了微信,還可以采用其他方式。如以班級為單位建立QQ群、通過電子郵件答疑等??傊鹨墒钦n堂教學的有效補充工具。
參考文獻:
【關鍵詞】應用型 演示實驗 物理
大學物理實驗課程是大學生進校后的第一門科學實驗課程,對培養應用型人才的本科院校來說,其作用尤為突出。該課程能夠發揮的作用是多方面的,在整體的人才培養方案中,具有重要的領航意義。大學物理實驗課程不僅應對學生進行嚴格的、系統的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧,更主要的是要培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神,培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力,特別是與科學技術的發展相適應的綜合能力。演示實驗有著特殊且重要的教學地位,在大學物理教學中涉及很多,伴隨著網絡技術的發展,云計算給我們提供了更廣闊的應用平臺,結合無所不在的網絡,深入開展演示實驗的教學研究和改革,勢必會提升應用型本科院校學生的動手和實踐能力。
一、更新教學理念
物理學不是只能在“紙上談兵”的學科,大量的各式習題并不是物理學的全部,很多高中只重視學生在物理試卷上的成績,而輕視了物理實驗的教學環節。而作為高校的物理學教師,我們有義務使同學們對物理學的整體認識加以改變,物理學是整個科學的一個很重要的基礎部分,能夠對它的整體與發展概況有一個較正確的認識也是對提高學生科學素養的重要貢獻。而這就要求教師在理論課的教學中,拿出適當的時間強調物理實驗的重要性,比如在某一新章節的導言部分可介紹歷史上對于某原理或定律的發現非常重要的實驗,在這個過程中可以對科學家是如何的設計實驗,遇到了哪些困難,又是如何解決的,進行必要的講解,也可以在實驗課程的緒論部分多多舉出前人理論聯系實際解決問題的事例。
二、大學物理演示實驗的實踐
(一)利用互聯網,豐富演示內容
根據演示實驗項目多的特點,在建設演示實驗室時,盡量兼顧了物理各方面的物理現象的演示實驗。包括以下方面:第一,力學方面。如共振現象演示、圓錐爬坡、龍卷風、科里奧利現象、魚洗盆、超聲霧化、昆特管、摩擦力演示器、直投式發波水槽、重心演示器、角動量守恒、飛機的升力、氣墊船、超重失重演示器、簡諧振動合成儀、轉儀、茹科夫斯基轉椅等。第二,光學方面。如普氏擺、反射像簇的動態變換、雙通道光通訊、反射式高倍望遠鏡。折射式高倍望遠鏡、光琴、光的干涉衍射、人眼模型、激光彩虹、白光反射全息、光控電路演示板、夢幻時鐘、薄膜干涉等。第三,電磁學方面。輝光球、手畜電池、運動電荷在磁場偏轉、通電斷電自感現象、三相旋轉磁場、交直流發電機、牛頓搖籃、微電流放大演示表、電子感應圈、磁懸浮地球儀、RC電路時間常數、電子束演示器、磁電式電流表、變壓器原理輸電演示器、陰極射線管、三相交流發電機、避雷針、雅格布天梯、電磁炮、小渦電流、單向手搖發電機、風力發電演示、愣次定律演示器、安培力實驗演示器、高壓靜電演示、低壓高壓輸電演示器等。第四,熱學和近代物理學方面。
(二)充分利用網絡資源,演示渠道多方式
物理演示實驗室作為全校的開放實驗室,實行了多種教學方式,以滿足上述不同層析的需求,以期受到良好的教學效果。結合開放的網絡資源,云計算給我們提供了更多更好的物理實驗演示資源庫。
第一,開課方式的選擇。演示演示采取全校公選、集中開放的開課方式,列為實踐性選修課程,使每個學生都有機會接觸到物理演示實驗,讓每個學生都必須動手。我們采用自由選課,網上預約,讓學生有機會進一步探索自然的奧妙。其效果是大大增加了學生的科學研究的能力。第二,教學方式的多樣性。由于演示實驗項目多,涉及理論廣,時間有限。我們采取先讓學生以看熱鬧的形式了解大類實驗,如力學類、光學類、電學類、磁學類等;然后再由教師講解;最后學生自己動手,從看熱鬧到看門道。教師講解采用逐項分類講解和典型演示、逐個實驗講解和粗略演示、概述講解和啟發誘導、重點講解和總結歸納等。例如:光學可以分為幾何光學、波動光學、偏振光學和光的色譜學。對開發和探索層次,教師主要引導學生如何去發散思維,鼓勵主動積極的實驗能力。第三,考核方式。以提交感知報告和觀察報告的形式進行考核。對學生們熟悉的那些物理現象,并在理論課上也接觸過其原理的,針對著具體的實驗現象,要求在總結觀察物理現象的基礎上談結合本專業特點的可能的應用,寫出觀察報告。
(三)課堂和網絡展示多方位
第一,演示進課堂。沿襲傳統的演示實驗教學模式,將實驗搬進課堂,演示內容與教學同步;以實物、視頻與模擬想結合的方式展示物理現象?,F行的多媒體教學手段為演示實驗提供了強有力的支持。一是有較為充足的教學時間進行課堂演示;二是可以將實驗現象錄制成視頻進行播放或采用實時實驗轉播方式,將實驗室的實驗過程通過網絡傳播給每個學生;三是利用計算機模擬,實現實驗條件不允許的物理現象的演示。第二,多媒體導學。多媒體是當今傳遞信息的重要手段,利用文字、圖形、圖像、聲音、音頻和動畫,全范圍多視角展示物理現象和原理,全天候對學生開放。這種方式彌補了教材無色彩無動態的缺陷。第三,網絡視頻展播。我們把物理演示實驗的內容及其原理的Flas演示都放在網上,對全校學生開放共享。在演示實驗里播放有關物理現象或科學普及的影片,如著名的探索系列,以豐富學生的課余生活,寓教于樂,擴展思維,培養學習興趣。
總之,演示實驗是讓理科學生開闊視野,學習先進科學技術的良好平臺,同時對于應用型本科院校來說,可以改善硬件條件差、教學學時少的一些弊端,更重要的是物理演示則以現象為主,其效果倍受歡迎,大大提高了大學物理的教學質量,符合應用型本科院校的寬基礎、強能力的培養目標,值得深入開展。
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摘要:
物理概念作為物理學知識體系的支柱,對其理解和掌握的程度直接影響到教學質量。對物理概念教學的實施原則和方式進行了探討:實施要求在知識傳授過程中不僅僅停留在概念本身,更需要從物理概念的需求背景、本質內涵和外延、適用范圍、缺陷和改進等諸多方面進行講解,使學生形成一個完整清晰的物理圖像。實施方式要求創造好的學習環境來激發學生的興趣以及調動學生的主觀能動性和創造力。通過有效啟發學生的思考,并使其受到科學精神的感染,達到有效理解和掌握物理概念的目的。
關鍵詞:
物理學概念;科學素質;科學精神;教學方法;教學效果
物理學是研究宇宙中存在的各種基本物質結構及其運動和相互作用規律的學科,是人類認識自然和改造自然的工具。大學開設的物理基礎課,可培養學生的科學素質和品質,也為后續專業課程學習奠定基礎[1]。物理基本概念用于概括、歸納、表述事物變化的基本規律,是學科基礎,對其深入學習可培養學生物理學的研究方法和思維[2]。
1物理概念教學的意義
大學物理通過向學生傳授基礎物理知識,培養學生基本的物理思維能力、科學品質以及物理學研究方法[3]。物理學概念(包括原理、定理、定律)是針對學科發展需要,在實驗和理論基礎上,通過反復的概括、抽象和歸納得到的,體現了學科的思維和發展方向,相應的學習和掌握至關重要[2]。
1.1培養解決和分析問題的能力
物理概念是物理學發展的支柱,任何一門物理學分支的發展都離不開特有物理概念的引入。如力學的發展,離不開力、力矩、動量、能量等基本物理概念的支撐。為了描述阻止物體的力,引入摩擦力,根據物體運動方式不同,又分為滾動和滑動摩擦力;為了研究物體的形變特性,引入了壓力、剪切力等概念[4]。
1.2培養物理學的辯證和統一研究思維
有些物理概念是矛盾的結合體,如光的本質,即“波粒二象性”,對其認識一波三折。最早笛卡爾、牛頓的微粒學說,成功解釋了光的直線傳播現象。波動學說起源于胡克,認為光是類似水波振動,惠更斯提出光是縱波?!芭nD環”體現了光的波動性,卻以微粒和以太進行解釋。隨著托馬斯•楊干涉、菲涅耳衍射、麥克斯韋電磁場理論研究,以及赫茲(Hertz)對光的電磁波本質實驗證明,人們逐步接受了光的波動性。直到19世紀末,在光電效應研究基礎上,愛因斯坦提出了光的“波粒二象性”[5],為新學說奠定了基礎,如康普頓效應,德布羅意物質波、測不準原理、薛定諤波動方程等。
1.3培養融會貫通、觸類旁通能力
很多物理概念會經歷提出、實驗或理論證實,逐步推廣和深化,甚至擴展到其他領域的過程。這說明該概念的思維反映事物本質,精確描述了對象特征。如熱學里“熵”概念,最先由克勞修斯(Clausius)基于描述熱機循環狀態的需要而提出,后來分子運動論將其解釋為不可逆熱力學過程是趨向于概論增加的態變化(波耳茲曼熵)。經過多年沉淀,又被控制論、數論、概率論、生命科學、天體物理等領域引入并應用,說明其思維方式被認同[6]。教學中可以把熵作為專題進行講解,從不同學科集中闡述物理思維。
2物理概念教學的方法
大學物理學的教學目的如下:
1)通過掌握基礎物理知識,為學習后續專業知識打好基礎;
2)全面了解物理學研究方法、基本概念、物理圖像以及歷史淵源、發展等;
3)培養和提高大學生科學素質、思想、品質、精神等,通過了解科學發展的曲折和艱辛,科學研究的合作和樂趣等,培養學生科學思維方法、求真務實的科學品格,使其初步具備科學研究能力[1,7]。下面結合物理學特點以及教育理論和實踐,對物理概念教學方法進行探討。
2.1引入物理概念背景的教育需求
介紹物理學概念背景幫助學生充分理解概念引入的意義和作用。在此基礎上,設計問題引導學生進行自我思考,如:若你們在此背景下引入新概念,應該采用什么概念來描述物質特性或規律,它與現有概念相比有哪些優缺點?通過學生的深入思考和討論,使其充分認識和理解所引物理學概念的意義和重要性。這也是啟發式教學的常用方式[8]。如講解微粒比表面時,根據背景提問:對于一個物體而言,表面原子存在大量斷鍵而很不穩定,表現為較強活性,是不是體積越大活性越強?通過討論發現單純的體積特征不合理,體積越大,內部包含原子數越多。進一步提問:如何描述微?;钚裕⑦M行相應對比?這會激發學生的興趣,出現類似單位質量的物質表面等答案。最后,指出微觀粒子的尺寸效應最為重要,引出單位體積的表面積概念,即比表面積。
2.2講清物理概念的本質內涵和外延物理概念的發展
體現在內涵不斷豐富和外延在不同領域的擴展。溫度概念的發展就體現了內涵的豐富,從表征“環境的冷熱程度”到“分子平均平動動能的量度”,再到“物體內部分子的無規則熱運動劇烈程度”,最后推廣到“粒子集居數的反轉現象”,也就是“系統處于總能量高于平均能量的狀態”,并提出負溫度的概念。折射率的概念則體現了其外延的擴展,最初表征不同材料之間的偏折,后表征傳播速度。其實光傳輸的速度決定于材料原子之間電場的大小,也體現了原子結合力的高低,所以所承載的外延信息很多,包括光學、原子物理以及物質結構等不同學科。一些物理學概念是聯系不同領域的紐帶,如阿伏伽德羅常數是聯系宏觀與微觀的橋梁,對其內涵的理解比單純數值更有意義。
2.3循序漸進和系統性的教學
有些概念貫穿于整個物理學體系中,需要多學科的共同學習才能深入和系統地認識。以物理學中極其重要的“場”的概念為例,最先由法拉第(Faraday)基于電磁相互作用的超距觀點提出并進行直觀描述;隨后麥克斯韋從數學上推導了電場和磁場強度的波動方程,深刻地闡述了電磁場能量的分布[9];列別捷夫(Lebedev)通過對光壓的觀測證明了電磁場動量特性;愛因斯坦狹義相對論的創立,證明場是物質存在的一種形式,具有能量、動量和質量;量子力學體現了場的“波粒二象性”;電磁場量子理論證明光子是電磁場的基本微粒,可與正負電子對相互轉化,具有實物轉化性,豐富了場的物理本質和內涵[10]?!皥觥痹陔姶艑W、力學、相對論、量子力學等領域都有體現。教學中要從“場”的基本特性、規律和共性出發,逐步深入:最初通過力學中重力(萬有引力)引入重力場強、重力勢能(引力場強、引力勢函數),初步建立場的概念;電磁學或電動力學則通過電荷庫侖力場引入庫侖場強和庫侖勢,通過場矢量的通量分析和環流分析分別得到高斯定理和安培環路定理;相對論和量子力學通過波函數分析進一步加深對場的理解。
2.4引入必要的物理學史教育
物理學的發展過程是科學家為了解決自然界遇到的新問題而不斷探索的過程,所提物理概念是對所描述對象的高度概括[11]。新概念的提出、完善和修正需要科學檢驗和論證,錯誤的被或修正,正確的被采用或推廣,這體現了物理學思維方式。結合物理學史,對成功或失敗的物理概念進行分析和對比,有助于培養學生理性思維。成功實例:原子物理中“紫外災難”催生了普朗克(planck)的量子概念,后來愛因斯坦的光量子說,成功地解釋了光電效應,開啟了量子力學新篇章;描述基本粒子單元的夸克(quark)概念,被逐漸證實。失敗實例:描述光傳輸的“以太”概念被實驗否定。當前還有很多概念亟待進一步論證,波爾(Bohr)與愛因斯坦關于量子力學的著名論戰就是一個很好的證明。這可以培養學生思辨的習慣、求實的精神和相互包容的優良品質。
2.5構建清晰物理圖像
很多概念的提出都基于不同的研究思路和思維,需要建立完整清晰的物理圖像再現其物理思維和描述意義[12]。以麥克斯韋方程組為例,它體現了電磁學基本研究思路:對電場和磁場進行曲面和曲線積分,得到相應的源。學科適用范圍體現了不同思維,如電磁學規律是基于宏觀的分析,量子力學是處理微觀世界的規律,具有完全不同的研究思路和適用范圍。以電磁波發射為例,電動力學基于LC振蕩,量子力學電子躍遷。對比講解對構建知識體系和正確應用很有益。形象化表述是構建物理圖像的主要方法之一,如在光學中講述菲尼爾圓孔衍射的光強空間分布規律時,可以采用半波帶法、矢量圖解法等進行分解,達到獲得清晰物理圖像的目的[13]。加強實驗教學有助于構建物理圖像,可分為重建性和探究性,通過實驗再現物理知識或根據預設要求通過實驗得到結果。
3教學措施和效果
為了有效開展物理概念教學,我們對教學方法進行了改革,主要涉及到:分組討論式教學、改革考試方式、推行非標準化答案、重建基本概念、推薦內容豐富的教材和參考書、加強實驗教學等。分組討論式教學是創造機會使學生對物理概念的提出背景、必要性、可以解決的問題進行深入討論,在爭論中增強對概念本質的認識。典型問題有:物理概念需求背景、自我設想和構建、解決問題程度和預期目標、現有物理概念對比等。通過以上教學,學生在考試中對基本概念的描述正確率大大增加,平均得分率由72%提高到83%。非標準化答案旨在鍛煉學生想象力和發散性思維,圍繞物理概念進行問題設計,采用多種表述方式進行分析。采用撰寫論文形式進行考試,要求學生通過文獻查詢、收集信息等方式來闡述物理概念的內涵和外延等,全面鍛煉學生能力:信息查詢、歸納總結以及寫作表述能力等??荚嚦煽儽戎赜稍瓉淼?5%增加到30%,更能體現學生能力水平。隨著學習不斷深入,需要通過擴展物理概念的內涵或外延對新事物及其特性規律進行描述。如隨著激光光強的增加,對材料的光電離會由單光子電離擴展到多光子電離,由線性光學擴展到非線性光學以及激光等離子體物理[14]。推薦內容豐富的教材和參考書也是一種很好的方式。如原子物理教學中可推薦楊福家的《原子物理學》[15],該書圖文并茂,有很多經典故事,同時設計了很多啟發式問題,使用者反映良好。光學教學中可推薦馮國英、周壽桓編寫的《波動光學》[16],該書內容豐富,主要物理概念和定律后面附有Matlab應用實例,有利于學生學以致用和形象化理解物理概念。另外,美國學者ArtHobson編寫的《物理學的概念與文化素養》等,都能為物理學概念的學習提供很好的參考。
4結語
物理學概念是物理學發展和前進的基石,體現了研究過程中遇到的新問題,反映了為了解決問題提出的新思維和方法,表征了物理學發展的趨勢和方向。物理學概念學習主要體現在基礎知識的掌握、科學品質和精神的培養、科學素質的鍛煉等方面。從教學方法上需要從構建物理圖像出發,結合物理學史的引入,激發學生主動性,達到全面掌握物理概念內涵和外延的目的。具體實施方式上,可以結合考試改革、非標準化答案、推薦優秀教材等來實現。
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關鍵詞特色教學;物理;繼續教育;慕課
1前言
物理學屬于自然科學,主要是探索自然界的普遍規律,也是學習其他自然學科的基礎。物理學內容豐富,涉及范圍廣泛,在學習過程中不僅可以掌握基本規律,而且可以學習一些先進的文化,對促進人類社會進步發展有著積極作用。物理學科在每個階段的教學目標有所不同,物理教學目標不僅要求學生具備扎實的理論知識,而且需要他們掌握和領悟一些核心的技巧,將學習到的理論知識和實踐技能應用在自己的生活中。但在實際的教學活動中,不少教師和學生對于物理學科的認知仍然存在偏差,對物理學科教學活動的順利開展產生一定的阻礙作用。本文結合教學經驗,分析目前繼續教育開展物理教學存在的不足,強調采用特色物理教學方法的意義,以及物理教學過程中應用特色物理教學方法的必要性,將學生后續專業課程學習和物理學的相關知識有機結合起來,采用特色教學方法,讓學生體會到學有所用的樂趣。
2繼續教育色物理教學法應用的重要價值分析
物理學屬于對物質和運動開展相關研究的學科。它在自然科學這個大系統中是當仁不讓的帶頭學科,其研究范圍從宇宙到粒子,研究對象更是基本包含了現在所知的一切物質,所以物理學也成為其他學科的理論基礎。然而在繼續教育這片大領域中,物理教學在逐漸失去生機,這個時候,開展特色物理教學就顯得尤為重要。首先,物理學在繼續教育中不受重視,開課率不高,選課率更低,很多人在初高中甚至是大學時期就覺得其難度過大。實際上,這與教學方式有很大的關聯,以考試為目的的教學模式讓廣大學生對物理的印象十分差。如果在繼續教育中不能夠采用特色教學方式,那么廣大學生對于物理學的誤解將會越來越深,這門學科的基礎地位也將會喪失。其次,特色物理教學的重心還是要突出特色二字,讓教師構建一個與眾不同的教育體系。同時,各教育體系之間也可以不斷比較和借鑒,達到促進物理學教學甚至是整個繼續教育發展的目的。更重要的是,特色物理教學可以作為一種教學試驗,通過特色物理教學,讓枯燥乏味的學科變得生動,這對于其他學科來說也是一種可以嘗試的模板,能夠更進一步促進整個繼續教育方式和教育體系的變革。
3繼續教育過程中物理教學存在的不足
在繼續教育過程中,經過多年的積累,物理教學產生諸多不足并逐漸顯現放大。教學目標不明確在繼續教育過程中,物理教學的目標在逐漸淡化。這也與整個繼續教育辦學理念的誤區有關,由于輕視繼續教育,沒有認識到物理繼續教育的重要性,使很多人接受物理繼續教育的目的可能僅僅是為獲得文憑,也直接影響了接受繼續教育的社會效果。教學缺乏創新近幾年繼續教育逐漸淡出大眾視野,與陳舊的教育方式有關系。因此,物理教學缺乏創新性已經成為首先要解決的問題。課程設置落后另外影響繼續教育的問題還有物理課程設置,落后和不規范的物理課程設置也大大抑制了繼續教育的繼續發展。首先從繼續教育對象和目的的角度看,所謂的繼續教育應該是對于社會學生的教育,因此,物理學課程就應該更加貼近社會的發展趨勢。但是由于繼續教育得不到重視,整體的課程設置和課程內容相較于現在的社會發展和教育體系來說都是十分落后的。在沒有以廣闊的眼光看待物理學教育的高端教師的參與下,繼續教育中的物理學缺乏新型的教師資源,更沒有課程方面的創新改革,古板的課程體系反倒能夠切合現狀。
4繼續教育中的物理教學改革與特色教學方法應用
特色物理教育對于提升整個物理學在繼續教育中的地位是十分重要的。為實現特色物理教育的落實,在以專業特點為前提下嘗試和發展是很好的選擇。并以此為基礎,從教學內容、教學方法、教學模式和教學手段四個方面,促進落實特色物理教學在繼續教育中的應用。物理課程與專業課程知識相結合作為自然科學的重要構成部分和新技術的基礎,物理學的重要性不言而喻。課程整合•因此需要結合物理學自身的學科特性和繼續教育后續專業課程的特點來開展物理教學。教師首先要把物理課程的特色和作用講解到位,把物理學科中的主要內容,包括力學和相對論、波動學、熱學、電磁學、近代物理等內容,及其與生活或其他學科的關聯講解清楚。讓學生通過對物理課程的學習,不僅對自然界各種最基本的運動形態及其所遵守的規律能獲得較全面系統的認識,而且在研究方法、實驗技能、運算技巧、分析能力和獨立工作能力方面,也將獲得基本的訓練,使學生意識到物理課程的重要性,掌握扎實的物理知識能為更好地學習專業知識和近代科學技術打下堅實的基礎。教師需要在上課過程中提出一些物理學相關知識,鼓勵學生結合自身已有的物理學知識進行解釋。另外在講解過程中要結合相關的專業問題,讓學生明確當前所學的知識與后續大學物理課程之間的聯系。比如在講解“光源與照明”問題時,燈具設計的依據就是光學理論。燈具設計的主要目的有兩個。其一,主要是為人們提供服務,所以在設計時需要了解人眼所具備的視覺功效,可以從波動光學的角度來了解人體的視力情況,給出更準確的分析。波動光學一般是一個物點和一個艾里斑相互對應,而幾何光學則是物點和像點相互對應。因此在講到和圓孔衍射相關內容時,可以以評價學生視力為例,讓學生理解和掌握瑞利判據,同時也更深刻地認識到人眼視力的相關概念。其二,燈具設計是為了減少眩光,而偏振光則是減少眩光的主要原因。所以在設計燈具過程中需要采用比較特殊的反射罩,讓射出去的光線可以變為豎直方向振動的偏振光,這樣在光反射時就不會產生水平方向的偏振光,也就不會產生眩光。同時在講解到偏振內容時,需要對偏振光和自然光之間的差別進行著重介紹,以及采取怎樣的方式可以獲得偏振光等。設置特色教學內容首先還是要從教學內容出發,結合不同專業來打造特色教學內容。物理學是一門基礎理論學科,要與其他的自然學科相結合,從而煥發生機。通過針對不同專業的知識內容改變物理學的授課內容,創造出適應專業發展的教學內容和教育體系。并且結合專業特點設置特色教學內容,一方面可以促進學生對于物理學的接受度,另一方面能讓不同專業的學生都對物理學產生興趣。通過設置特色教學內容,構建特色物理教學體系的基礎。建構特色教學方法和模式通過結合不同專業和不同學生的學習特點,構建出特色的教學方法。由于物理學這門學科相對來說十分枯燥和乏味,傳統古板的教學方法很容易讓人失去對于物理學的興趣,因此,特色教學方法的構建就顯得尤為重要。就教學方法而言,物理學教學最忌諱的就是單純講解書上的知識點,這也是現在物理學教學方法上最大的特點和缺陷。因此,通過改變教學方式,構建物理學特色教學方法,是實現特色物理教學的重要途徑。比如加強實驗教學,物理課程中實驗占比較大,主要是培養學生的創造力和實踐操作能力,通過參加實驗操作,學生可以感受到操作和探索的樂趣。實驗課程還能讓學生通過實驗來對學過的知識進行驗證,對于沒學過的知識進行預測,從而起到鞏固知識和獲取新知識的作用。學生在開展實驗時不可避免地會出現失敗或成功,成功的實驗可以提高他們的成就感,順利探尋大自然的奧秘;失敗的實驗則可以讓學生意識到自身存在的不足,從而更努力地去學習。和教學內容和教學方法相比,教學模式也是十分重要的一環。通過結合不同的教學模式,從而形成屬于某個專業的特色教學模式。也就是說,為促進實現特色物理教學,教師絕對不能拘泥于一種教學模式,而是要采用多種教學模式相結合的方式。應用現代化教學手段互聯網信息技術已經成功滲透到人們生活的方方面面,一些借助于互聯網技術興起的新型教學手段逐漸被廣泛應用,如慕課、視頻公開課等。不少高校建立了自己的教學網絡平臺,尤其是一些國家級、省級和資源共享課程等。網絡教學不僅利用信息技術的交互性、便利性、廣泛性等,而且將多種功能匯集于一體,如教學視頻、信息查詢和通知、學習指導、作業輔導等,基于校園網教學環境開展教學。和傳統課堂上所采用的教學模式相比,此種教學方法可以增加師生之間的互動,打破時間和空間的局限性。網絡平臺不僅方便學生進行個性化學習和自主學習,而且可以給教師和學生提供便捷的交流渠道。除此之外,應用現代化的教學手段也根據不同教師的教學方式相互調整,讓教學手段逐漸走向多元化,從而進一步促進繼續教育中的特色物理教學發展。
5結語
新時期教育背景下,物理教學應當更加重視對學生創新能力和科學素質的培養。本文基于德惠市實驗中學實際教學情況,對物理教學積極進行改革,促進以理論知識傳授為主的教學方法轉變為注重綜合素質培養的教學模式。物理教學改革不是一朝一夕可完成的事,需要長期堅持,要在今后的具體教學過程中不斷探索、研究和總結,培養出具備較高綜合素質的優秀人才。
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